赤外線を当てると何度でも自動的にジャンプし続ける、電子回路を一切搭載しない極小ロボットが開発された。ノースカロライナ州立大学の研究チームが発表した「ソフトリングジャンパー」は、液晶エラストマーコードと呼ばれる素材で構成された指輪のような形状をしており、複雑な制御系統なしに連続ジャンプを実現している。この成果は米国科学アカデミー紀要（PNAS）に掲載されており、ソフトロボティクス分野における革新的な進展として注目を集めています。
自己リセット機構が連続ジャンプを可能に
従来の軟質ロボットでは、繰り返しジャンプするために外部からのリセットか複雑な制御システムが必要でした。ノースカロライナ州立大学のチームが開発したロボットは、この課題を見事に解決しています。構造は極めてシンプルで、曲げたリング状の液晶エラストマーコードの両端に薄いV字形アルミニウムストッパーを装着しているだけです。赤外線がコードに当たると収縮して捻れ、最大のエネルギーが蓄積された時点でアルミストッパーが地面を叩き、ロボットを前方または上方に弾き出します。その後コードは元の形状に戻り、赤外線が照射され続ける限り次のジャンプに向けてエネルギーを再び蓄積する仕組みです。
デザインで多様な動きを実現
興味深いのは、単一の幾何学的パラメータを変更するだけで、ロボットの動きを根本的に変えられる点です。V字の角度を120度に設定すれば前方へ這い進み、90度に減らすと前方へジャンプします。さらに角度を50度まで縮小すると、高さが体の80倍にも達する垂直ジャンプが可能になるとされます。リングの反対側に小さなウエイトを追加すれば重心が変わり、より力強く安定した前進運動が実現することも確認されています。
探査や群ロボティクスへの応用可能性
現在のところ実用的な用途は定まっていませんが、研究チームは環境ナビゲーション、群ロボティクス、非構造環境での活用の可能性を示唆しています。低消費電力で軽量のマイクロセンサーと組み合わせることで、広大かつアクセス困難な地域で自律的にデータを収集するソリューションとなる可能性があるとみられます。ソフトロボティクス技術が地上および惑星探査に広く応用される時代を迎える中、このフォトサーマル駆動型ロボットが陸上・宇宙探査の新たな選択肢として組み込まれていく可能性に期待が集まっています。
